【正文】 圖 26 時序圖 DS18B20 數(shù)字溫度器芯片 DS18B20 數(shù)字溫度計是 DALLAS 公司生產(chǎn)的 1－ Wire，即單 總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。 DS1 DS18B20 產(chǎn)品的特點： （ 1）、只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。 （ 3）、實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 C 到＋ 125。 （ 5）、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 8B20 的外形及管腳排列如下圖 圖 27 DS18B20 引腳圖及引腳功能介紹 555 定時器芯片 555 定時器 是 一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。 555 定時器 的電源電壓范圍寬，可在 ~16V 工作， 7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、 CMOS 或者模擬電路電平 1腳：外接電源負端 VSS 或接地，一般情況下接地。 系統(tǒng)的硬件電路 9 2 腳：低觸發(fā)端 3 腳：輸出端 Vo 4 腳：是直接清零端。 5 腳： VC 為控制電壓端。 6 腳： TH 高觸發(fā)端 7 腳：放電端。 8 腳：外接電源 VCC，雙極型時基電路 VCC的范圍是 ~ 16V， CMOS 型時基電路 VCC 的范圍為 3 ~ 18V。 在 1 腳接地， 5 腳未外接電壓，兩個比較器 A A2 基準電壓分別為的情況下， 555 時基電路的功能表如表示。 （依圖為低電平有效） 2） 溫度轉(zhuǎn)換模塊 DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺 紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有 LTM8877， LTM8874等等。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。 DS18B20是單總線溫度傳感器，與單片機 T1腳相連，測試車內(nèi)溫度。 （ 2） 低壓供電，電源范圍從 3~5V，也可以直接從數(shù)據(jù) 線上竊取電源。 （ 4） 數(shù)據(jù)位可編程 9~12 為，轉(zhuǎn)換 12 位溫度時間為 750ms（最大）。它性能優(yōu)良，適用范圍很廣，外部接很少的阻容元件可以很方便的組成單位態(tài)觸發(fā)器和多謝振蕩器，以及不需要接任何器件可稱為施密特觸發(fā)器。 工作原理：當(dāng)接通電源 Vcc 時，如電容C 上的初始電壓為 0， uo 處于高電平，放電管 T 截止，電源通過 R R2 向 C充電，經(jīng)過 t1時間后， uc 達到高觸發(fā)電平（ 2Vcc/3）， uo 由 1 變?yōu)?0，這時放電管 T 導(dǎo)通，電容 C 通過電阻 R2 放電， 到 t=t2 時， uc 下降到低觸發(fā)電平（ Vcc/3）， uo 又翻回到 1 狀態(tài)，隨即 T 又截止，電容 C 又開始充電。就可以在輸出端 3 得到矩形波電壓。 并且 R1=27K， W1=100K， C1= 4） 時鐘日歷模塊 圖 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～ 。 DS1302 內(nèi)部有一個 318 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 引腳功能及結(jié)構(gòu) 圖 1 示出 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2小于 Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進行操作。上電運行時，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細說明。 DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如圖 2 所示。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式 其日歷。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 3 DS1302 實時顯示時間的軟硬件 系統(tǒng)的硬件電路 13 DS1302 與 CPU的連接需要三條線，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。 DS1302 與 CPU的連接 實際上，在調(diào)試程序時可以不加電容器，只加一個 的 晶振即可 。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時顯示實時溫度。 LCD 還可以換成 LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10 位多功能 8 段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含看門狗 (WDT)/時鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器驅(qū)動電路，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段筆劃，具有 3－ 4 線串行接口，可與任何單片機、 IC 接口。 DS1302 實時時間流程 圖 4 示出 DS1302 的實時時間流程。下面結(jié)合流程圖對 DS1302 的基本操作進行編程： DS1302與頻率為 。 DS1302 使用單片機的 、 、 三條 I/O 線。 DS1302 體積小，功耗低，自帶 31 字節(jié) RAM，遇閏年自動修正，不存在“千年蟲”問題。從上世紀 80 年代，由當(dāng)時的 4 位、 8 為單片機，發(fā)展到現(xiàn)在的 32位 300M 的高速單片機。 導(dǎo)彈 的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種 智 能 IC卡 ，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)， 錄像機 、攝像機 、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 本次設(shè)計用單片機來實現(xiàn)汽車尾燈的控制 西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 213 （ 1） ~ INT0腳與狀態(tài)控制開關(guān)組模塊相連，開關(guān)輸入量； （ 2） T0腳接收速度模塊 555多諧振蕩器的頻率方波； （ 3） T1腳與 18B20相連，接收車內(nèi)溫度信息； （ 4） 與 EA和 REST相連的為手動復(fù)位電路（高電平有效）； （ 5） 在 XTAL XTAL2端外接石英晶體作定時元件，內(nèi)部反相放大器自激振蕩，產(chǎn)生時鐘。即石英晶體頻率fosc=，時鐘頻率為 f=。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽 極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 （ 1） 數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8個顯示 筆劃 a,b,c,d,e,f,df的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM增加位 選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就西安交通大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā) 光二極管的 余輝 效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼 管并非 同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O端口，而且 功耗 更低。 ULN2803為反相驅(qū)動器。 （ 4） 顯示的時間單位是 ： 時 /分 /秒；溫度單位為：攝氏度；車速單位是：m/s。 f為 555多謝振蕩器輸出的頻率 。另外，當(dāng)溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差 平衡溫度 補償。 另外，我們所采用的 超大規(guī)模集成電路還具有級聯(lián)延時開關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 17 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本系統(tǒng)是采用單片機 C 編程語言進行開發(fā)的，整個系統(tǒng)的程序共分為 6 個模塊，即主程序模塊、時間讀取模塊、溫度讀取模塊、車速讀取模塊、尾燈控制模塊和數(shù)碼管顯示模塊。} //如果 s4 鍵按下 ， 執(zhí)行右轉(zhuǎn)顯示功能 else if(turn_left==0) {turn_left_display()。} //如果 s3 鍵按下 ， 執(zhí)行剎車顯示功能 else if(change==0)//如果 s5鍵按下 ， 執(zhí)行時間 、 溫度 、 速度切換顯示功能 { while(1) { flagg=0。 calender()。 normal_display()。 } 時間讀取模塊 本系統(tǒng)利用 DS1302 實現(xiàn)時間的 讀取功能 。 同時 ， 我們還設(shè)置了調(diào)時功能 。 BIT_LED=0。 TMOD=0x01。 time0_h =(time0_times/256 )。 TH0=time0_h。 //高 8 位和低 8 位時間常數(shù) TR0=EA=ET0=1。 //上電啟用 ,否則不走時 if(ppppp==1) { display_buffer[7]=0X02。 //秒高 display_buffer[5]=0X01。 //分高 display_buffer[3]=0X02。 //時高 set_time()。 while(1) { if(!normal) { ad_time()。 if(!turn_right||!brake||!turn_left) { //跳出時間程序 BIT_LED=0。 for(i=0。i++) { BIT_LED=display_bit。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 19 SEGMENT=0x00。 break。 //此處設(shè) 置一個 flagg 判斷，判斷是否應(yīng)該切換到速度或溫度，速度與溫度函數(shù)結(jié)束時與此處相同 break。 display_bit=0x80。i8。 display_bit=display_bit1。 } TR0=ET0=0。 } } } /***********************************/ /* 時間調(diào)整程序 */ /* */ /***********************************/ void ad_time() { int i,j。 BIT_LED=0。 for(i=0。i++) { BIT_LED=display_bit。 SEGMENT=0x00。 for(i=0。i++) { SEGMENT=get_code(display_buffer[7i])。 display_bit=display_bit/2。 }i=0。 if(!turn_right) { display_buffer[7]=display_buffer[7]+1。 display_buffer[6]=display_buffer[6]+1。} for(j=50。j) { SEGMENT=get_code(display_buffer[7])。 SEGMENT=get_code(display_buffer[6])。 } } //s4 調(diào)節(jié)秒鐘 if(!brake) { display_buffer[5]=display_buffer[5]+1。 display_buffer[4]=display_buff